Устройство для контроля состояния объектов Советский патент 1988 года по МПК G08B23/00 

1

Изобретение относится к технике автоматического контроля, а именно к устройствам для контроля состояния датчиков сигнализации.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля и функциональной надежности устройства.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы устройства для контроля состояния объектов; на фиг. 3 - схема приемни ка сигналов; на фиг. 4 - схема блока анализа сигналов; на фиг. 5 - схема блока индикации сигналов; на фиг.6 - схема распределителя импульсов; на фиг. 7 - схема формирователя импульсов .

Устройство для контроля состояния объектов содержит приемники 1 сигналов, блоки 2 анализа сигналов, блоки 3 индикации сигналов, датчики 4, блок 5 усилителей, генератор 6 импулсов, распределитель 7 импульсов, формирователь 8 импульсов, делитель 9 частоты.

Каждый датчик 4 выполнен из переключающего контакта 10 и диодов 11 и 12. Датчики 4 образуют матрицу со строками 13 и столбцами 14.

Приемник 1 сигналов вьшолнен из резисторов 15-18, диодов 19 и 20 и источника 21 питания.

Блок 2 анализа сигналов выполнен из элементов ИЛИ 22-32, элементов И 33-38, элементов 39 и 40 задержки, дешифратора 41, триггеров 42-44, элементов 45 и 46 индикации, кнопки 47 сброса и формирователей 48 и 49 сигналов , каждый из которых содержит одновибратор 50, элемент НЕ 51, элемент И 52 и элемент 53 задержки.

Блок 3 индикации сигналов выполнен из элементов И 54-63, элементов ИЛИ 64-68, элементов 69 и 70 задержки, элементов НЕ 71 и 72, триггеров 73 и 74, элементов 75 и 76 индикации и клавиши 77 сброса и блокировки.

Распределитель 7 импульсов выполнен из счетчиков 78 и 79 и группы элементов И 80.

Формирователь 8 импульса содержит элемент 81 задержки, элемент И 82, одновибратор 83 и элемент НЕ 84.

Устройство работает следующим образом.

С выходов блока 5 усилителей подаются на горизонтальные шины матрицы датчиков 4 импульсы последователь

25

689022

ного опроса, вырабатываемые распределителем 7 импульсов. Количество импульсов опроса равно числу горизон- g тальных шин, а сами импульсы сдвинуты во времени. Импульсы опроса формируются на выходе счетчика 78, пересчитывающего импульсы, поступающие от генератора 6 импульсов после пере- 10 счета счетчиком 79.

С выходов вертикальных шин матрицы датчиков 4 объектов попарно снимаются парафазные сигналы, которые подаются на входы соответствующего 1Г приемника 1 сигналов, с выходов которого они поступают на входы соответствующего блока 2 анализа сигналов.

В приемнике 1 сигналов соотноше- 20 ния величин сопротивлений резисторов 15 и 17, 16 и 18 обеспечивают при заданном напряжении источника 21 питания формирование в зависимости от значений разрядов кода поступившего сигнала, нулевого или единичного уровней сигнала.

Парафазные сигналы, поступающие с выходов приемника 1 сигналов, инден- тифицируются следующим образом. 30 Код 01 - исходное состояние объекта, срабатывание датчика 4 отсутствует; код 10 - авария объекта, датчик 4 сработал; код 11 - неисправность объекта вида Обрыв ; код 00 - неис- 35 правность объекта вида Короткое замыкание ; последовательность кодов 11, 1 - неисправность системы вида Обрыв ; последовательность кодов 00, 00 - неисправность системы вида , Ко- 40 роткое замыкание.

Для аварии и неисправностей объектов обеспечивается первый режим работы устройства, а не1 справности системы - второй режим.

45 В первом режиме устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии датчиков 4 объектов, характеризуемым кодом 01, в соответствующих блоках 3 индикации 50 сигналов триггеры 73 и 74 находятся в нулевом состоянии и элементы 75 и 76 индикации не светятся.

Примем условно, что в матрице датчиков 4 объектов в одном из них 1 - 1 55 (первая цифра номер строки 13 матрицы, вторая - номер столбца 14 матрицы) произошла авария, сработал датчик 4. В этом случае на входах блока 2 анализа сигналов первого столб

ца при первом опросе будет присутствовать код 1 О - аварии объекта , кот рый поступает па входы делпнфрагорл При этом на втором выходе дешифрато ра А1 появится сигнал единичного уровня, который черет элечент ЯПИ 2 поступает на выход блока 2 ачализа сигналов, а через элемент ИЛИ 23 и 24 - на входы соответстлекно элеме тов И 35 и 38, закрытых в данн,п) момент сигналами нулевого уровн.я с прмых выходов соответственно триггера 42 фиксации обрыва системы и три1-т-е ра 44 фиксации короткого замыкания системы в связи с отсутствием указаных состояний. Сигнал с выхода блок 2 анализа сигналов подается на .1ход блоков 3 индикации сигналов перчого столбца и открывает -аемент И 63. При появлении стробируюшего сиг;1ала первой строки с выхода распределителя 7 импульсов на входе соответствущего блока 3 индикации сигналов он проходит через открытый элемент И 63 и элемент ИЛИ 68 и вызывает срабатывание триггера 74 фиксации аварии первой строки 13 и первого столбца 14. Одновременно стробирующий сигнал первой строки поступает на вход элемента И 54, закрытого в даншгй момент по входу сигналом нулевого уровня с входа блока 3 индикан.ии , сигналов в связи с отсутств 1ем неисправности. Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 74 поступает на вход элемента И 55 (цепи прерывания индикации элемента 76 индикации), закрытого в данный момент сигналом нулевого уровня с прямого выхода триггера 73 фиксации неисправности,а через элемент 70 задержки проходит через элемент И 56, открытый разрешающим сигналом единичного уровня с выхода элемента ИЛИ 64, на входе которого в данный момент присутствует сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 73 фиксации неисправности.

Сигнал с выхода элемента И 56 вы- зьшает включение элемента 76 индикации первой строки, первого столбца, сигнализируя об аварии соответствующего датчика 4 матрицы, а через элемент НЕ 72 в виде сигнала нулевого уровня поступает на вход элемента И 59 в качестве сигнала блокировки одной из цепей сброса триггера 74 в соответствующем режиме.

15

20

25

68902

.; . .-; ю

1

Ансчлсгично ;, стр;п1., тьс работ..ет ; :,.Ч1 наличш; в группе нескоо.ьки.х лвари Ч по глубине столбца 14, сигналь которых при счит1ранни могут поступать как последовательнс, так и гм);1изволр. ло вре ;Ut.

Если, например, PI оГ-1,екте 2-2, содержащем да ; чик ) ;трсч: о: ет оорыв, :з входах блока 2 ана. г. к горо -i столбца ii ссоттзет ственно на входах, декшфратора 4i втором опросе будет присутствовать код 11 - обрыв ка объекте. При этом на первом выхоДе деишфратора 41 появляется ;иг- ;1,зл единичного уровня, который через гэлеме}гг И. 1И 25 поступает на вход элемента И 34, через элемент 39 задержки на вход элемента И 35, через элемент ИЛИ 24 на вход элемента И 38, а непосредсгяекно - на вход элемента И 33 и вход формирователя 48 сигналов, на выходе которого в данном случае будет присутствовать сигнал нулевого уровня, поступающий на первый вход триггера 42 фиксации обрыва системы. Формирователь 48 сигналов предназначен для формирования признака системной неисправности в виде сигнала единичного уровня только при наличии на его входе не менее двух последовательных во времени сигналов Обрыв, в момент появления второго сигнала Обрыв. В результате этого триггер 42, нахо,дящийся до этого в нулевом состоянии, сохраняет свое состояние. В этом режиме работы триггер 44 фиксации короткого замыкания системы также находится в нулевом состоянии. При этом сигналы нулевого уровня с прямых выходов триггеров 42 и 44 закрывают соответственно элементы И 35 и 38, а через элемент ИЛИ 28 закрывают вход элемента И 37. Сигналы единичного уровня с инверсных выходов триггеров 42 и 44 соответственно через элементы ИЛИ 26 и 27 открывают эло.мент И 34, в результате чего сигнал единичного уровня с вьтхода элемента ИЛИ 25 проходит через элемент И 34 на выход блока 2 анализа сигналов и одновременно проходит через открЕлтый элемент И 33 и элемент ИЛИ 22 на выход блока 2. Сигнал единичного уровня с этого выхода блока 2 анализа сигналов поступает на входы блоков 3 индикации сигналов второго столбца и элемент И 54, а сигнал единичного уровня с выхода

30

40

45

0

блока 2 поступает на входы блока 3 индикации сигналов и открывает элемент И 63. При появлении стробирую- щего сигнала второй строки с выхода распределителя 7 импульсов на входе соответствующего блoka 3 индикации сигналов он проходит через открытый элемент И 54 и элемент ИЖ 65 и вызывает срабатывание триггера 73 фиксации неисправности второй строки, второго столбца и одновременно вызы- вает срабатывание триггера по цепи занесения, рассмотренной при фиксации сигнала аварии, В этом режиме триггер 74 используется в качестве вспомогательного элемента памяти цепи формирования сигнала прерывания элемента 75 индикации при неисправности вида Обрыв. В этом случае при срабатывании триггера 74 блокируется включение элемента 76 индикации. При этом, так как триггеры 73 и 74 могут срабатывать йеодновременвании триггера 73 поступает сигнал нулевого уровня С входа блока 3 индикации сигналов, вследствие чего на его выходе, а соответственно и на выходе блока 3 индикации сигналов в данный момент будет присутствовать сигнал нулевого уровня.

Если с триггера 74 предварительно

зафиксирован сигнал аварии объекта, а затем на этом же объекте произошел обрыв (например, снята ответная часть разъема датчика), зафиксированный триггером 73 на очередном цикле опросов, то в этом случае работа протекает аналогично рассмотренному при отсутствии аварии. При этом обеспечивается ровное свечение элемента 76 индикации и мигающее свечение элемента 75 индикации. Обработка сигналов аварийного состояния и неисправности производится последовательно.

Аналогично одиночному сигналу неисправности устройство работает и при

Изобретение относится к технике автоматического контроля, а именно к устройствам для контроля состояния датчиков сигнализации. Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля и функциональной надежности устройства. В устройство, содержащее генератор импульсов, распределитель импульсов, датчики, блоки индикации сигналов, блоки анализа сигналов, введены приемник сигналов, делитель частоты и формирователь импульсов. В рабочем режиме в каждой группе датчиков возможно появление и сохранение как информации о состоянии датчиков, так и информации о неисправностях - обрыве или коротком замыкании датчиков или их соединений в системе. Изменение состояния датчиков фиксируется элементом индикации в соответствующем блоке индикации сигналов. Все неисправности без учета их принадлежности приводятся к уз.ловым точкам матрицы блоков индикации сигналов, свответствующим узловым точкам матри датчиков, в которых имеется неисправность. При этом по признаку неисправности объекта осуществляется фиксация и отображение соответствующего вида неисправности в нужной точке матрицы блоков индикации сигналов, а по признаку неисправности системы вначале производится поиск места возникновения неисправности, а затем привязка к соответствующей точке матрицы. Признаком неисправности объекта является появление одного или нескольких неисправностей в группе датчиков, а признаком неисправности системы является появление в группе датчиков двух или более неисправностей одинакового характера. 6 з.п. ф-лы, 7 ил. сл со О) СХ) со о 10

но, а именно, триггер 73 может срабо- 25 наличии в группе нескольких неисправтать позже триггера 74 из-за разброса временных параметров элементов, то в этом случае сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 73 через элемент ИЛИ 64 открывает на момент несрабатывания триггера 73 элемент И 56. Поэтому для исключения ложного включения элемента 76 индикации, индицирующего аварию, сигнал с прямого выхода триггера 74 поступает на вход открытого элемента И 56 и через элемент 70 задержки. Элемент 70 задержки обеспечивает задержку сигнала единичного уровня с прямого выхода триггера 74 на время, превышающее время переключения триггера 73, В этом случае .на входе элемента И 56 будет присутствовать сигнал нулевого уровня, чем обеспечивается отключение элемента 76 индикации.

Сигналы единичного уровня с прямых выходов триггеров 73 и 74 открывают элемент И 55, кроме того, сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 73 открывает элементы И 57 и 58. При этом сигнал прерывания с входа блока 3 индикации сигналов проходит через открытый элемент И 55 и через элемент НЕ 71 в инверсном виде

35

ностей вида обрыва на объекте по глубине столбца 14, сигналы которых при считывании могут поступать произвольно во времени, с различными интерва-

30 лами при условии отсутствия их последовательностей.

Пусть, например, на объекте в по- следней строке 13 во втором столбце 14, содержащем датчик 4, произошло короткое замыкание. В этом случае на входах блока 2 анализй сигналов второго столбца и соответственно на входах дешифратора 41 при опросе будет присутствовать код 00 - корот40 кое замыкание на объекте. При этом на четвертом выходе дешифратора 41 появляется сигнал единичного уровня, который через элемент ИЛИ 25 поступает на вход элемента И 34, через эле4g мент ИЛИ 23 на вход элемента И 35,

через элемент 40 задержки на вход эле мента И 38, а непосредственно - на вход формирователя 49 сигнала. В даль нейшем работа протекает аналогично

gQ рассмотренному в случае неисправности вида обрыв на объекте с той разницей, что в этом случае триггер 74 не используется в качестве вспомогательного элемента в цепи формирования сигна

проходит через открытый элемент И 57 55 управления элементом 75 индикации.

так как элемент 33 будет закрыт сигналом нулевого уровня с первого выхода дешифратора 41 и на выходе элемента ИЛИ 22 и соответственно на входе

и вызывает мигающее свечение элемента 75 индикации обрыва объекта второй строки, второго столбца. На вход открытого элемента И 58 при срабаты5

ностей вида обрыва на объекте по глубине столбца 14, сигналы которых при считывании могут поступать произвольно во времени, с различными интерва-

0 лами при условии отсутствия их последовательностей.

Пусть, например, на объекте в по- следней строке 13 во втором столбце 14, содержащем датчик 4, произошло короткое замыкание. В этом случае на входах блока 2 анализй сигналов второго столбца и соответственно на входах дешифратора 41 при опросе будет присутствовать код 00 - корот0 кое замыкание на объекте. При этом на четвертом выходе дешифратора 41 появляется сигнал единичного уровня, который через элемент ИЛИ 25 поступает на вход элемента И 34, через элеg мент ИЛИ 23 на вход элемента И 35,

через элемент 40 задержки на вход элемента И 38, а непосредственно - на вход формирователя 49 сигнала. В дальнейшем работа протекает аналогично

Q рассмотренному в случае неисправности вида обрыв на объекте с той разницей, что в этом случае триггер 74 не используется в качестве вспомогательного элемента в цепи формирования сигна управления элементом 75 индикации.

так как элемент 33 будет закрыт сигналом нулевого уровня с первого выхода дешифратора 41 и на выходе элемента ИЛИ 22 и соответственно на входе

71368902

элемента И 63 будет присутствовать сигнал нулевого уровня. При этом сигнал нулевого уровня с прямого выхода триггера 74 закрывает элемент И 55, в этом случае на входе элемента И 57 присутствует сигнал единичного уровня и при фиксации триггером 73 неисправности вида Короткое замыкание элемент 75 индикации этой строки, второ- ю тояние объекта. При этом на третьем

го столбца будет светиться ровным свечением.

Возможность наличия аварии и неисправности вида короткого замыкания в одном и том же датчике 4 объекта является практически нереализуемой, так как короткое замыкание определяется в основном зависанием переключающих контактов 10 датчиков 4 при деформации контактных групп, и поэтому состояния аварии и неисправности в данном случае взаимно исключают друг.друга.

Аналогичным образом устройство работает при наличии в группе нескольких неисправностей вида короткое за- мьжание по глубине столбца 14, сигналы которых при считывании могут поступать произвольно во рремени, с различными интервалами, при условии отсутствия их последовательностей.

При наличии короткого замыкания на одном или нескольких объектах группы, содержащих датчики 4, при наличии развязывающих диодов II и 12 в цепях выводов датчиков 4 обеспечивается возможность считывания информации с других исправных датчиков 4 объектов группы.

После устранения аварийных состоя- 40 сутствовать временная последователь- кий и неисправностей осуществляется ность кодов I1, 11 - обрьш системы, установка в нулевое состояние тригге- а на первом выходе дешифратора 41 ров 73 и 74 соответствующих блоков ,3 появляется соответственно последова- индикации сигналов кратковременным . тельность двух сигналов единичного нажатием клавиши 76 сброса и блоки- дд уровня. При этом первый сигнал обры- ровки. При этом сигнал единичного ва, проходя через элементы блока 2 уровня с выхода клавиши 77 через эле- анализа сигналов первого столбца, менты ИЛИ 66 и 67 поступает на вто- воспринимается и фиксируется по стро- рые входы соответственно триггеров 73 и 74 и переводит их в нулевое состояние.

50

бирующему сигналу первой строки элементами блока 3 индикации сигналов первой Строки, первого столбца как сигнал неисправности вида обрыв на объекте 1-1 аналогично рассмотренному случаю первого режима работы уст-

бирующему сигналу первой строки элементами блока 3 индикации сигналов первой Строки, первого столбца как сигнал неисправности вида обрыв на объекте 1-1 аналогично рассмотренному случаю первого режима работы уст-

Аналогично устройство работает при одновременном наличии в группе различных состояний и неисправностей, gg ройства. Кроме того, первый сигнал следующих в различных сочетаниях по обрьша подается на вход формирователя 48 сигнала неисправности системы, где поступает на вход элемента И 52,

глубине столбца (например, авария, обрыв, короткое замыкание), при условии отсутствия при считывании двух

а по переднему фронту этого же сигна8

одинаковых и последовательных по времени сигналов неисправностей.

Если, например, в каком-то столбце 14 матрицы датчиков 4 отсутствуют какие-либо нарушения, то в этом случае на входах блока 2 анализа сигналов и на входах дешифратора 41 будет присутствовать код 01 - исходное сосвыходе дешифратора 41 будет присутствовать сигнал единичного уровня, который в данном случае не имеет самостоятельного назначения и отдельно

не айализируется в блоке 2 анализа сигналов. Поэтому на выходах блока 2 анализа сигналов и соответственно на входах блоков индикации сигналов этого же столбца будут присутствовать

сигналы нулевого уровня,

Во втором режиме устройство работает следующим образом.

Если в первой группе датчиков 4 произошел монтажный обрыв шин (шины)

считывания на участке между вторым и третьим датчиками 4 соответственно объектов 2-1 и 3-1 (считая по столбцу сверху вниз), Указанная неисправность системы должна фиксироваться в узловой точке матрицы блоков 3 индикации сигналов, содержащей блок 3 индикации сигналов с адресом второй строки и первого столбца. При наличии данной неисправности системы на первом и втором входах блока 2 анализа сигналов первого столбца и на входах дешифратора 41 при поступлении сигналов первого и второго опроса соответственно объектов 1-1 и 2-1 будет при40 сутствовать временная последователь- ность кодов I1, 11 - обрьш системы, а на первом выходе дешифратора 41 появляется соответственно последова- . тельность двух сигналов единичного дд уровня. При этом первый сигнал обры- ва, проходя через элементы блока 2 анализа сигналов первого столбца, воспринимается и фиксируется по стро-

0

бирующему сигналу первой строки элементами блока 3 индикации сигналов первой Строки, первого столбца как сигнал неисправности вида обрыв на объекте 1-1 аналогично рассмотренному случаю первого режима работы уст-

g ройства. Кроме того, первый сигнал обрьша подается на вход формирователя 48 сигнала неисправности системы, где поступает на вход элемента И 52,

а по переднему фронту этого же сигнала запускается одновибратор 50 и на инверсном выходе его появляется сигнал нулевого уровня с длительностью, равной такту опроса, который поступает на вход элемеата И 52, а через элемент НЕ 51 и элемент 53 задержки - на вход элемента И 52. В момент появления второго сигнала обрыв на выходе

элемента И 52 формируется сигнал еди- ю рыва, так как она может быть ложной.

ничного уровня - признак системной неисправности, который по первому входу вызывает, срабатывание триггера 42 фиксации обрыва системы. При этом сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 42 открывает вход элемента И 35 и через выход блока 2 поступает на входы блоков 3 индикации сигналов и подготавливает элемент И 61 к работе, а через элемент ИЛИ 28 блока 2 анализа сигналов поступает на выход блока 2 анализа сигналов и одно временнно поступает на вход элемента И 37, на другом входе которого прису

ствует сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 43, по входу он закрыт в данный момент сигналом нулевого уровня с входа блока 2 анализа сигналов. Сигнал нулевого уровня с инверсного выхода триггера 42 поступает на вход элемента ИЛИ 26, на другом входе которого в .данный момент также присутствует сигнал нулевого уровня с прямого выхода триггера 48. При этом сигнал нулевого уровня с выхода элемента ИЛИ 26 закрывает элемент И 34, в результате чего запрещается прохождение последующих сигналов неисправностей с первого выхода дешифратора 41 на выхо ды блока 2 анализа сигналов и соответственно на входы блоков 3 индикации сигналов.

Таким образом, элементы ИЛИ 26 и

27 совместно с элементом И 34 выпол- 45 можных состояний: Авария, Коротняют функцию цепей автоматической блокировки сигналов соответственно обрьша и короткого замыкания, обеспечивая при наличии последовательности одинаковых сигналов неисправности соответствующего вида прохождение на выходы блока 2 анализа сигналов

ч

только одного сигнала, и запрещает появление всех остальных. В результакое замыкание объекта или Исходное состояние. В этом случае на одном из выходов дешифратора 41, соответственно втором, четвертом или тре gQ тьем появляется сигнал единичного уровня, который через элемент ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента И 35 и при наличии задержанного во времени через элемент 39 задержки

те этого при последовательном опросе gg второго сигнала обрьш (заднего фрон- датчиков 4 группы устраняется возмож- та) на входе элемента И 35 на его

выходе формируется импульс признака Измененного состояния, который через элемент ИЛИ 29 вызывает срабатывание

ность индикации ложной информации блоками 3 индикации сигналов по глубине столбца.

Сигнал единичного уровня на выходе блока 2 при наличии признака системной неисправности используется для автоматического сброса в нулевое состояние триггеров 73 и 74 блока 3 индикации сигналов первой строки и первого столбца, информация в которые была занесена по сигналу первого об

При этом сигнал с этого выхода блока 2 анализа сигналов поступает на вход элемента 59 и открывает элемент И 60. При поступлении на вход блока 3 индикации сигналов первой строки первого столбца стробирующего сигнала второй строки он проходит через элемент 69 задержки на вход элемента И 59 и, если при этом в триггере 74 не был предварительно зафиксирован сигнал аварии объекта (элемент 76 индикации не светится), то при наличии разрешающего сигнала единичного уровня с выхода элемента НЕ 72 на входе элемента И 59 он проходит через него, элемент ИЛИ 66 и переводит триггер 74 в нулевое состояние. Если в триггере 74 был зафиксирован сигнал аварии объекта, отображаемый эле- ментом 76 индикации, то в этом случае на выходе элемента НЕ 72 и соответственно -на входе элемента И 59 будет присутствовать сигнал нулевого уровня. При этом запрещается сброс триггера 74. Одновременно стробирую- щий сигнал через открытый элемент И 60 и элемент ИЛИ 67 устанавливает триггер 73 в Нулевое состояние.

Если, например, при поступлении третьего такта опроса для датчика 4 объекта 3-1 блоком 2 анализа сигналов считывается новое по сравнению с обрывом системы одно из трех возкое замыкание объекта или Исходное состояние. В этом случае на одном из выходов дешифратора 41, соответственно втором, четвертом или тре- тьем появляется сигнал единичного уровня, который через элемент ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента И 35 и при наличии задержанного во времени через элемент 39 задержки

I136890212

триг гера 43 фиксации измененного сое- ции сигналов второй строки, первого тояния системы.столбца по строб ируюшему сигналу

При этом сигнал единичного уровня третьей строки.

с прямого выхода триггера 43 через При этом сигнал и змененного сос- элемент ИЛИ 30 поступает на выход тояния с прямого выходэ триггера 43 блока 2 и, кроме того, открывает и сигнал обрыва системы с прямого вы- вход элемента И 36 и входы элементов хода триггера 42 через элемент ИЛИ 28 ИЛИ 26 и 27 -,что необходимо для сня- открывают однорременно элементы И 61 тия блокировки и пропускания на вхо- ю и 62 цепей занесения и элементы И 59 ды блока 3 индикации сигналов после- и 60 цепей сброса триггеров 73 и 74 дующих после системной неисправности второй строки, первого столбца. В сигналов неисправностей по глубине этом случае при поступлении строби- столбца, например, короткое замыкание рующего сигнала третьей строки для объекта. Сигнал нулевого уровня с ий- 15 исклк чения неправильной работы триг- версного выхода триггера 43 закрывае геров 73 и 74 должен быть реализован в данный момент элемент И 37. Сигнал сигнал занесения для триггеров 73 и единичного уровня с выхода блока 2 74, а сигнал сброса должен быть бло- через вход блока 3 индикации сигналов кирован, так как в данном режиме он второй строки первого столбца поступа-ю используется. Для этого стробирую- ет на третий вход элемента И 61 , от- щий сигнал в данном случае третьей . крьшает элемент И 62 и при поступле- строки вводится в цепи сброса тригге- нии стробирующего сигнала последующей ров 73 и 74 через элемент 69 задерж- третьей строки на вход данного блока ки. Параметры элемента 69 задержки 3 индикации сигналов он проходит че- 25 должны обеспечивать задержку строби- рез открытые элементы И 61, ИЛИ 68 и рующего сигнала реализации сброса И 62, ИЛИ 65 и вызывает срабатывание триггеров 73 и 74 на время, превышаю- триггеров 73 и 74 второй строки пер- щее время переключения двух тригге- вого столбца. При этом пналогично ров 73 (74) и 42. В этом случае на рассмотренному в первом режиме работы 30 время задержки стробирующего сигнала устройства при неисправности вида на входе элементов И 59 и 60, после Обрыв на объекте обеспечивается срабатывания триггера 73 и сброса прерывистое свечение элемента 75 ин- триггера 42 блока 2 анализа сигна- дикации, но теперь уже за счет управ- лов на входе блока 3 индикации сигна- ляющего сигнала с прямого выхода в ° соответственно на входах эле- триггера 42. Свечение элемента 76 ин- ментов И 59 и 60 устанавливаются сиг- дикации определяется наличием пред- налы нулевого уровня и в результате варительно зафиксированного сигна- этого не произойдет сброс триггеров ла аварии объекта.73 и 74.

При срабатывании триггера 73 откры-4о Если в первой группе датчиков 4 вается элемент И 58 и пропускает стро- произошло несколько, например два бирующий сигнал третьей строки с вхо- обрыва на объектах соответственно да блока 3 на его выход, и через один 1-1 и 2-1, сигналы неисправностей из группы входов блока 2 анализа сиг- . которых при считывании следуют после- налоБ он проходит через элемент ИЛИ 45 довательно. В этом случае работа уст- 31, открытый в данный момент элемент ройства происходит аналогично как и И 36 и через элемент ИЛИ 32 на вторые при обрыве системы. При этом инфор- входы триггеров 42-44 и переводит мация вначале фиксируется в блоке 3 триггеры 42 и 43 в нулевое состоя- индикации сигналов (1,1), затем по ние. После этого блок 2 анализа сиг- 50 признаку системной неисправности налов готов для приема и анализа сбрасывается и окончательно после следующих сигналов неисправностей анализа по признаку измененного сос- системы или объекта по глубине столб- тояния фиксируется в блоке 3 индика- ца.ции сигналов 2, . После устранения

Таким образом, в данном режиме gg неисправности на объекте 2-1 осуще- работы сигнал измененного достояния ствляется сброс триггерных элементов системы используется как признак мес- блока 3 индикации сигналов 2, 1. При та возникновения неисправности сие- этом на поаледу1ощих циклах опросов темы и фиксируется в блоке 3 индика- будет повторно зафиксирована неис

13

правность на объекте 1-1 в блоке 3 индикации сигналов 1, 1, В этом случае необходимо учитывать отсутствие потери информации, так как неисправности объектов носят статический характер, т.е. время их существования во много раз больше времени исполнения одного цикла опросов и, с другой стороны, что оператор может одновременно обрабатывать только один сигнал неисправности.

Аналогично описанному может быть рассмотрена работа устройства при наличии неисправности системы вида обрыв на большую (чем два датчика 4) глубину столбца, а также при наличии нескольких, например двух, неисправностей системы вида Обрьт. При этом анализ, фиксация и обработка неис- правностей осуществляется снизу вверх по столбцу последовательно от последнего места обрыва до первого обрыва. При этом автоматически блокируется возможность ложной индикации неисправностей во всех промежуточных точках столбца.

Если, например, при фиксации неисправности системы вида обрыв в первой группе датчиков 4 не найден признак измененного состояния системы по всей глубине столбца, то в этом случае фиксация неисправности производится в последнем (по столбцу) блоке 3 индикации сигналов последней строки, первого столбца по сигналу конца цикла, поступающему с формирователя 8

3

импульсов, а сама неисправность характеризует обрыв линии связи группы датчиков 4 с устройством.

В этом режиме в блоке 2 анализа сигналов триггер 42 фиксации обрыва системы сработал, а триггер 43 фиксации измененного состояния не взводитпри этом сигналы единичного уров- 45 мость режимов работы, а именно, фиксации неисправности системы как неисправности объекта.

Если обрыв шин считывания на участке между 1-1 и 2-1 датчиками 4

50 группы возникает в момент опроса первого датчика 4 1-1 группы, то в данном цикле опросов и на всех последующих циклах эта системная неисправность будет фиксироваться как неисgg правность объекта соответствующими узлами блоков 2 анализа сигналов и блоком 3 индикации сигналов. Условный признак системной неисправности при этом не вырабатывается.

ся

ня с прямого выхода триггера 42 и инверсного выхода триггера 43 открывают элемент И 37. При этом сигнал опроса с последнего разряда распределителя 7 импульсов подается в формирователь 8 импульсов конца цикла, где непосредственно поступает на вход элемента И 82, а через элемент НЕ 84 и элемент 81 задержки - на его другой вход. В результате на выходе элемента И 82 по концу сигнала опрос формируется импульс, который запускает одновибратор 83. Одновибратор 83 формирует сигнал единичного уровня с

Б

10

15

20 8

689021

длительностью, примерно равной или превышающей длительность половины такта опроса так, чтобы надежно перекрыть момент появления стробирующего сигнала первой строки второго цикла опросов, и выдает его со своего выхода на выход формирователя 8 импульсов .

Сигнал конца цикла с выхода формирователя 8 импульсов поступает на вход блока 2 анализа сигналов первого столбца и проходит через открытый элемент И 37, элемент ИЛИ 30 на выход блока 2 и аналогично ранее рассмотренному поступает в блок 3 индикации сигналов последней строки, первого столбца, где по стробирующему сигналу первой строки второго цикла вызывает срабатывание триггеров 73 и 74.- При этом элемент 75 индикации светится мигающим светом, т.е. в данном режиме триггер 43 фиксации измененного состояния системы не срабатьшает. Б этом случае элемент И 36 блока 2 анализа сигналов закрыт сигналом нулевого уровня с прямого выхода триггера 43, поэтому после фиксации сигнала неисправности в триггерах 73 и 74 не произойдет сброса триггера 42. Поэтому наряду с мигающим свечением элемента 75 индикации блока 3 индикации сигналов будет светиться ровным свечением элемент 45 индикации блока 2 анализа сигналов, что дополнительно характеризует обрыв линии связи. После устранения неисправности линии связи сброс триггера 42 осуществляется нажатием кнопки 47 сброса. 40 При этом сигнал единичного уровня с выхода кнопки 50 устанавливает триггер 42 в нулевое состояние.

В некоторых случаях при определеи- ных условиях возможна взаимозаменяе25

30

35

Если обрыв шин считьшания возникает в момент опроса любого датчика 4 группы, кроме первого, то в данном цикле опросов он фиксируется в соответствующем блоке 3 индикации сигналов узлами блоков устройства для приема и фиксации неисправности объекта без выработки признака системной неисправности, а на следующих циклах опросов подтверждается фиксация неисправности в этом же блоке 3 индикации сигналов по признаку системной неисправности, но уже узлами блоков устройства, предназначенными для при ема и обработки системной неисправности. В указанных случаях происходит фиксация неисправностей в одни и те же блоки 3 индикации сигналов без искажения контролируемой информации.

Работа устройства при наличии короткого замьжания системы происходит аналогично рассмотренному случаю обрыва системы при использовании идентичных по назначению узлов и блоков с учетом следующих особенностей.

При наличии в группе датчиков 4 матрицы двух и более неисправностей вида короткого замыкания объекта, сигналы которых при считывании следуют последовательно друг за другом, они воспринимаются узлами блоков устройства, реализующими системную неисправность, и фиксируются в матрице блоков 3 индикации сигналов по признаку измененного состояния. При отсутствии признака измененного состояния в группе датчиков 4, что может иметь место при коротком замыкании заземлении) шин считывания группы, указанная неисправность системы по своему характеру и действию становится эквивалентной короткому замыканию линии связи группы датчиков 4 с устройством и при рассмотрении может быть отнесена к концу столбца матрицы блоков 3 индикации сигналов соответствующей группы.

Например, при коротком замыкании шин считывания внутри столбца первой группы датчиков 4 неисправность системы должна фиксироваться в узловой точке матрицы блоков 3 индикации сигналов , содержащей блок 3 с адресом последней строки, первого столбца.

При наличии неисправности короткое замыкание системы на входах блока 2 анализа сигналов первого столб

0

0

5

ца и на входах дешифоатора 41 при опросах присутствует временная последовательность кодов 00, 00 - короткое замыкание системы, а на четвертом выходе дешифратора 41 появляется соответственно последовательность двух сигналов единичного уровня. При этом первый сигнал короткого замыкания, проходя через элементы блока 2 анализа сигналов первого столбца, воспринимается и фиксируется на соответствующем цикле опросов по строби- рующему сигналу первой строки элемен- тами блока 3 индикации сигналов первой строки, первого столбца как сигнал неисправности вида Короткое замыкание на объекте аналогично рассмотренному случаю первого режима работы устройства. В момент появления второго сигнала короткого замыкания по признаку системной неисправности, формируемому на выходе формирователя 49 сигнала, срабатывает 5 триггер 44 фиксации короткого замыкания системы. При этом сигналом нулевого уровня с инверсного выхода триггера 44 через элементы ИЛИ 27, И 34 блокируется прохождение и инди- 0 кация сигналов короткого замыкания в блоках 3 индикации сигналов на требуемую глубину столбца, а сигналом единичного уровня с прямого выхода триггера 44 открывается элемент g И 38, а через элемент ИЛИ 28 в блоке 3 индикации сигналов 1, 1 осуществляется сброс триггера 73. При наличии измененного состояния системы, в качестве которого используется один из сигналов аварии, обрыва или исходного состояния, поступающий на входы элемента ИЛИ 24 соответственно с первого, второго или четвертого выходов дешифратора 41, и при наличии задержанного на элементе 40 задержки заднего фронта второго сигнала короткого замыкания на выходе элемента И 38 формируется признак измененного состояния, который через второй вход элемента ИЛИ 29 вызывает срабатывание триггера 43. Далее, аналогично ранее рассмотренному осуществляется индикация элементом 75 индикации соответствующего блока 3 индикации g сигналов. При этом, так как триггер 74 в данном режиме не используется в качестве вспомогательного элемента памяти и блокируется прохождение сигнала прерывания на элементе И 55,

0

5

0

то элемент 75 индикации светится ровным светом.

При отсутствии признака измененного состояния системы осуществляется блокировка индикации сигналов в блоках 3 индикации сигналов на всю глубину столбца, а индикация системной неисправности вида Короткое замыкание производится в блоке 3 индикации, сигналов по сигналу конца цикла при наличии стробирующего сигнала первой строки второго цикла опросов. При этом в связи с тем, что в этом случае отсутствует автоматический сброс триггера 44, то наряду с свечением элемента 75 индикации блока 3 индикации сигналов будет светиться элемент 46 индикации блока 2 анализа сигналов, что свидетельствует о коротком замыкании шин считывания или линий связи грунны датчиков 4.

При наличии в группе датчиков одновременно нескольких неисправностей вида Обрыв и Короткое замыкание системы по глубине столбца работа устройства протекает аналогично рассмотренным в отдельности случаям неисправностей.

При наличии неисправностей объектов и системы в нескольких группах матрицы датчиков 4 одновременно работа устроГютва протекает аналогично рассмотренным случаям неисправностей в одной группе датчиков.

Формула изобретения

1, Устройство для контроля состояния объектов, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первая группа выходов которого подключена к первым выводам датчиков соответствующих групп, вторые выводы одноименных датчиков групп объединены, третьи выводы одноименных датчиков групн объединены, вторая группа выводов {распределителя импульсов подключена к первым входам блоков индикации сигналов соответствующих групп, блоки анализа сигналов по количеству датчиков в группе, первый выход каждого из блоков анализа сигналов соединен с вторыми входами одноименных блоков индикации сигналов групп, второй выход каждого из блоков анализа сигналов подключен к третьим входам одноименных блоков индикации сиг

5

0

налов , каждый датчик выполнен из переключающего контакта и первого диода, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля и функциональной надежности устройства, в него введены приемники сигналов по количеству датчиков в группе, делитель частоты, формирователь импульсов, § - в каждый датчик введен второй диод, в каждом датчике первый вывод переключающего контакта является первым выводом датчика, второй и третий выводы переключающего контакта соединены с катодами соответственно первого и второго диодов, аноды которых являются соответственно вторым и третьим выводами датчика, второй и третий выводы каждого из датчиков одной из групн соединены с входами одноименных приемников сигналов, выходы каждого из которых соединены с первыми и вторыми входами одноименных блоков 5 анализа сигналов, третий и четвер- тьй выходы каждого из которых подключены соответственно к четвертому и пятому входам одноименных блоков индикации сигналов rpyfin, пятый выход каждого из блоков анализа сигналов подключен к шестым входам одноименных блоков индикации сигналов групн, последний выход пегрвой группы вькодов распределителя импульсов через формирователь импульсов соединен с третьими входами блоков анализа , сигналов, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к седьмь1м входам блоков индикации сигналов групн, первые входы блоков индикации последующей группы, кроме последней, объединены с восьмыми входами блоков индикации сигналов предыдущей группы, восьмые входы бло- .(- ков индикации сигналов роследней группы соединены с первыми входами блоков индикации сигналов первой группы, выходы одноименных блоков индикации сигналов соединены с сооу- ветствующими входами группы входов одноименного блока анализа сигналов.

2, Устройство по п. 1, о т ли- чающееся тем, что приемник сигналов вьшолнен из четырех резисторов, двух диодов и источника питания , положительный вьюод которого соеди}1ен с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы которых являются входами приемника

0

5

0

0

5

1913

и подключены к анодам соответственно первого и второго диодов, катоды которых являются выходами приемника и подключены соответственно через тре- тий и четвертьй резисторы к отрицательному выводу источника питания, 3. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что блок анализа сигналов выполнен из дешифратора, одиннадцати элементов ИЛИ, шести элементов И, двух элементов задержки, двух формирователей сигналов, трех триггеров, двух элементов индикации, кнопки сброса, первый и второй входы дешифратора являются соответственно первым и вторым входами блока, первый выход дешифратора соединен с первым входом первого элемента И, с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, через первый элемент задержки подключен к первому входу второго элемента И, а через первый формирователь сигналов - к первому входу первого триггера, первый выход которого является первым выходом блока и соединен с входом первого элемента индикации, и с первым входом третьего элемента ИЛИ, и с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента ШШ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен к первому входу пятого элемента ШШ, к первому входу третьего элемента И, к первому входу шестого элемента ШШ и к первому входу седьмого элемента ШШ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого является вторым выходом блока и подключен к второму входу первого элемента И, , выход которого соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого является третьим выходом блока, второй выход дешифратора соедине с вторым входом восьмого элемента ШШ, с первым входом девятого элемента ШШ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ШШ, третий выход дешифратора подключен к третьему входу второго элемента ШШ и к второму входу девятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход

10

0

25

902

20

кнопки сброса соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров и к первому входу третьего триггера, первый выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ШШ, второй выход второго триггера подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента ШШ, выход которого является четвертым выходом блока, четвертый выход дешифратора сое- 15 диней с третьим входом девятого элемента ИЛИ, с вторым входом первого элемента ШШ, через второй элемент задержки подключен к второму входу пятого элемента И и через второй формирователь импульсов - к второму входу третьего триггера, второй выход которого соединен с входом второго элемента индикации, с третьим входом пятого элемента И и с вторым входом третьего эл емента ИЛИ, выход которого является пятым выходом блока и соединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого является третьим входом блока, входы одиннадцатого элемента ШШ являются группой входов блока, выход одиннадцатого элемента ШШ соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу десятого элемента ШШ, выход первого элемента ШШ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход шестого элемента ШШ подключен к третьему входу четвертого элемен- та И.

0

Е

0

0

55

чающееся тем, что блок индикации сигналов выполнен из двух триггеров, двух элементов индикации, клавиши сброса и блокировки, десяти элементов И, пяти злементов ШШ, двух

элементов задержки и двух элементов НЕ, перйый вход первого элемента И является первым входом блока и объединен с первым входом второго элемен- та И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен с первыми входами ю третьего, четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И является выходом блока, первый вход шестого элемента И является вторым входом блока, выход шестого элемента И 15 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого псгдключен к первому входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и череэ пер 20 вый элемент задержки подключен к первому входу седьмого элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента индикации, с первым входом третьего элемента ИЛИ и череэ первый 25 элемент НЕ подключен к первому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подклювыход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, третий вход третьего элемента И является седьмым входом блока, выход третьего элемента И через второй элемент НЕ подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента индикации, клавиша сброса и блокировки подключр- на к вторым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, третий вход шестого элемента И является восьмым входом блока и соединен с вторьми входами пятого и девятого элементов И и через второй элемент задержки подключен к третьему входу восьмого элемента И и к второму входу десятого элемента И.

6, Устройство по п. I, отличающееся тем, что распределитель импульсов выполнен из двух счетчиков и группы элементов И, вход первого счетчика является входом распределителя и соединен с первыми входами элементов И группы, первый и второй выходы первого счетчика соединены соответственно с вторыми и

третьими входами элементов И группы, чен к второму входу второго триггера, 30 третий выход первого счетчика подклю- второй вход второго элемента И явля- чен к входу второго счетчика, выходы

которого являются первой группой выходов распределителя и соединены с четвертыми входами соответствующих ,jg элементов И группы, выходы которьп являются второй группой выходов распределителя.

ется третьим входом блока, второй вход первого элемента И является четвертым входом блока, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, второй вход шестого элемента И является пятым входом блока и подключен к первому входу девятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй вход восьмого элемента И является шестым входом блока и соедииен с первым входом десятого элемента И, выход которого

выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, третий вход третьего элемента И является седьмым входом блока, выход третьего элемента И через второй элемент НЕ подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента индикации, клавиша сброса и блокировки подключр- на к вторым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, третий вход шестого элемента И является восьмым входом блока и соединен с вторьми входами пятого и девятого элементов И и через второй элемент задержки подключен к третьему входу восьмого элемента И и к второму входу десятого элемента И.

6, Устройство по п. I, отличающееся тем, что распределитель импульсов выполнен из двух счетчиков и группы элементов И, вход первого счетчика является входом распределителя и соединен с первыми входами элементов И группы, первый и второй выходы первого счетчика соединены соответственно с вторыми и

J

.

t.

ffi

g

Tl

tf

ТП

i-ai, ц „ йЛ1|г

-

«

1. Lfi«J Iл

.AJ

rf

г

-pp.

ЖУ i

1

I:

t-4

Tl

ТП

„ йЛ1|г

tf

„ йЛ1|г

-

«

«J Iл

71

/y

.«j

if

.AJ

-TR

- ..j

/ /

M

73 U

t

I

t

I j k k

78

80

7k i k / Г I

фиг. в

Фиг